Microduino-Core/zh

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Pkj（讨论 | 贡献）2014年7月30日 (三) 03:30的版本 （→‎问题解答）
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Microduino-Core

Microduino-Core 是以 Atmel ATmega328P，ATmega168PA 系列为核心的8位单片机开发核心板，是一个开源的、与 Arduino UNO 兼容的控制器模块。

Microduino-core 与Arduino UNO相比，特点是：

  • 使用了 U 型 27pin Microduino 接口规范，拥有众多接口兼容的周边模块和传感器
  • Microduino 拆分了 USB 串口通信模块和 Atmega 核心模块，将其做成两个可以分立、并可堆叠的 Microduino 开发板
  • 使用micro USB 供电，并去掉了外部电源供电插座，使整个尺寸变得非常小巧，长25.4mm X 宽27.94mm （一枚1元人民币硬币的大小）。

轻量化的设计让Microduino在对尺寸、成本有要求的项目设计中有独特的优势、并可以根据玩家的需要、配合其他Microduino 模块，对设计进行快速、灵活的功能扩展。

Microduino使用与Arduino相同的java，C语言的开发环境，玩家可以使用 Arduino IDE，配合 Flash 或 Processing 等软件，利用 Microduino 和其他电子元件、模块、传感器，做出很多丰富有趣的互动作品。

根据应用特点和不同，Microduino-core 目前有4个不同的核心版本：

型号 Flash SRAM EEPROM 时钟频率 工作电压
Atmega328P@16M，5V 32K 2K 1K 16M 5.0V
ATmega328P@8M，3V3 32K 2K 1K 8M 3.3V
ATmega168PA@16M，5V 16K 1K 512 16M 5.0V
ATmega168PA@8M，3V3 16K 1K 512 8M 3.3V

特色

  • 小巧、便宜、堆叠、开放。
  • 开源的硬件电路设计，与 Arduino 兼容的编程开发环境程；
  • 如同 Arduino 一样，Microduino 可使用ISP下载线，灵活烧入「bootloader」；
  • 统一的 Microduino 接口规范，和丰富的外围模块，可方便、灵活的与其他符合 Microduino 接口规范的模块、传感器进行快速的连接和扩展；
  • 2.54间距的排母接口方便集成到洞洞板。

历史

  • 2012年12月16日，发布Arduino IDE对Microduino Core的支持补丁包，详情参阅Arduino IDE Microduino硬件支持包。
  • 2012年11月18日，确定了第一个对外发布的版本。砍掉了一些功能，保持了最小系统的精简，降低了成本，手工布线更加美观。
  • 2012年11月6日，测试样板出炉，详情参阅《Microduino样板出炉了》

规格

  • Digital I/O 数字输入/输出端共 0~13，A0~A5。
    • 在 Microduino-Core 的标示为 RX0、TX1、D2~D13，A0~A5，20个端口为数字的输入输出端口。
  • Analog I/O 模拟输入端口共 A0~A7 （比 Arduino UNO 的输入端口都出两个）。
    • Microduino-Core具有8个模拟输入，分别为A0-A7，每一个都提供了10位分辨率（即1024个不同的值）。默认情况下，电压测量范围为GND至电源电压值。
    • 详情请参阅analogWrite()函数。
  • 支持六路PWM输出端口，分别为3，5，6，9，10和11
  • 支持ISP下载功能。支持单片机TX/RX端子。
    • 如果端口RX0和TX1被占用，它会干扰与USB通讯，新的程序将不能下载，串口通讯也将中断。
  • 支持AREF端子。
  • IIC接口，SDA（A4），SCL（A5）。
  • 两路外部中断，分别为D2、D3
  • Microduino-Core Pinout
Microduino-Core-Pinout
Microduino-Core-Pinout
Microduino-Core-Pinout
Microduino-Core-Pinout


  • 采用Atmel Atmega168PA和Atmega328P单片机，目前有4个不同的核心版本：
型号 Flash SRAM EEPROM 时钟频率 工作电压
Atmega328P@16M，5V 32K 2K 1K 16M 5.0V
ATmega328P@8M，3V3 32K 2K 1K 8M 3.3V
ATmega168PA@16M，5V 16K 1K 512 16M 5.0V
ATmega168PA@8M，3V3 16K 1K 512 8M 3.3V
  • Microduino尺寸：长25.4mm X 宽27.94mm 。

Microduino-Core与Core+的区别

Microduino还提供了Microduino-Core+，已解决大型程序对单片机内存和硬件接口资源的挑战，详细资料请参考扩展阅读内容。

Microduino-Core和Microduino-Core+都是符合Microduino接口规范的Arduino兼容版，主要的区别在于选用的核心芯片，Core与Core+在Flash、EEPROM、SRAM容量上有区别，各自所支持的数字接口数目也不同，Core+ 能提供更大的内存空间和两个硬件的串口资源。玩家可以根据设计的功能、功耗、性能的要求，选择最适合自己装置的Core模块。

Microduino 核心芯片 Flash SRAM EEPROM Digital I/O Analog I/O PWM 硬件串口
Core Atmega168PA 16K 1K 512 23 8 6 1
ATmega328P 32K 2K 1K 23 8 6 1
Core+ Atmega644PA 64K 4K 2K 32 8 6 2
ATmega1284P 128K 16K 4K 32 8 6 2
  • 时钟频率 8M 和16M 版本的区别
    • 8M对应于3.3V的供电电压，16M对应于5V的供电电压，所以，一般对应适配器或者usb供电的话，选择16M晶振5v供电版本，对于电池供电选择8M晶振3V3版本会比较合适。这样1节锂电或3节镍氢电池或3节AA放电电压范围正好满足该版本的正常运行，如果加载 LDO 电路，使供电稳定在3.3V也是个很好的选择。

另外Core和Core+用Microduino硬件支持包的情况下引脚是完全兼容的，可以平滑升级。bootloader完全采用optiboot，节省flash空间并且提升下载程序时间。


文档

Eagle PCB 文件:Microduino-Core.zip

开发

  • 设置 Microduino 开发环境
    • 1. 使用 Arduino IDE开发环境：Microduino使用与Arduino相同的IDE 语言的开发环境，请先下载Arduino IDE 【Arduino IDE 官网下载 】。 详细的Arduino IDE 介绍请参考参考和教程。玩家可以使用 Arduino IDE 与 Flash 或 Processing 等软件，配合其他电子元件、模块、传感器，利用 Microduino 做出很多丰富有趣的互动作品。
    • 2. 使用 Arduino IDE 进行 Microduino 编程：玩家需要下载 针对 Arduino IDE 开发环境的 Microduino 支持包，并将其拷贝到相应的目录下。【本地下载】
    • 玩家可以参考教程设置 Microduino 在 Arduino IDE 下的环境 Arduino IDE Microduino硬件支持包
    • 3. 向 Microduino-core 下载程序，玩家需要使用Microduino-FT232R模块。
  • 烧写 Microduino BootLoader
    • 如果玩家得到的是一块Microduin-Core 空板，则需要利用 Arduino UNO 或者已有的 Microduino 为另一块 Microduino 空板烧写 bootloader，玩家可以参考教程 你知道怎么用Arduino UNO向Microduino-Core烧写bootloader吗？。
    • Microduino-Core各个版本采用不同的bootloader，初始的bootloader为optiboot针对ATmegaX8系列的bootloader，它占用512 bytes flash 空间。

应用

问题解答

  • 如何快速开始使用Microduino编程，需要哪些步骤？
    • 安装Arduino IDE 环境
    • 下载Arduino IDE Microduino 硬件支持包：【Media:Microduino-hardware.zip】
    • 编写程序在Arduino IDE 中，推荐使用1.0 以上版本
    • 连接硬件，core/core+, USBTTL 模块，选择正确的板子类型，下载程序
    • 如果IDE 提示下载失败，首先硬件连接，然后复位板子重新下载
    • 如果仍旧失败，可以搜索失败信息，有可能需要重新烧写bootloader烧写bootloader请参考： 你知道怎么用Arduino UNO向Microduino-Core烧写bootloader吗？
  • 有没有3.3V的版本？
    • 目前没有。
  • Core有没有PWM 引脚输出？
    • Core支持六路PWM输出端口，分别为3，5，6，9，10和11。Core+支持六路PWM输出端口，分别为7，8，9，10，22和23

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